CN219016419U - 一种高精度低功耗抗干扰电压检测电路装置 - Google Patents
一种高精度低功耗抗干扰电压检测电路装置 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及一种高精度低功耗抗干扰电压检测电路装置。在电源管理系统中，需要对电压进行实时监测，当超过/低于一定值后，给系统发送报警信号，这就需要电压检测电路。本发明提出的电压检测电路在可以做到检测点精确的同时，具有低功耗的优点，且其内部有脉宽产生和锁存电路，在外界激励变化时可以防止输出误翻转(抗干扰)，其主要由低功耗的比较器、高方阻的电阻网络、脉宽屏蔽信号产生电路、锁存电路、滞回功能模块和检测点选择电路组成。
Description
技术领域
本实用新型为电压检测电路装置，在电源管理系统中起着至关重要的作用，属于模拟电路设计领域。
背景技术
电源管理系统在电子设备系统中担负起对电能的稳定、分配、检测及其它电能管理的职责。电源管理系统对电子系统而言是不可或缺的，其性能的优劣对整机的性能有着直接的影响，发展电源管理系统对于提高整机性能具有重要意义，而电压检测电路在电源管理系统中负责电压的检测，在电压异常时及时复位系统，避免芯片工作在不稳定的状态。
高精度的电压检测电路一般采用电阻串和比较器的结构，此结构虽然精度高但功耗也比较高；低功耗的电压检测电路一般利用MOS管的特性，当电源超过/低于n倍的MOS管阈值时输出翻转，此类结构虽然功耗低但精度不高。
本发明所涉及的电压检测电路可应用于电源管理系统，在保证高精度低功耗的同时，具有抗干扰的功能。
实用新型内容
(1)发明目的
传统高精度的电压检测电路一般采用电阻串和比较器的结构，此结构虽然精度高但功耗也比较高，如图1所示。在传统高精度电压检测电路的基础上，应用一般工艺中自带的高方阻电阻，发明了一种高精度低功耗抗干扰电压检测电路，在保证检测点准确的同时可以实现低功耗，同时加入抗干扰电路滤除发明结构可能产生的输出误翻转。
(2)技术方案
本发明的高精度低功耗抗干扰电压检测电路，由多个比较器、一个电阻网络、一个脉宽屏蔽信号产生电路和多个锁存电路、多个滞回功能模块和一个检测点选择电路组成。
相对于传统的一个比较器连接一个电阻串，本文的多个比较器连接一个电阻网络可以降低功耗，但同时由于只有一个电阻网络，当开始使能时或电压检测点切换时，可调电阻网络中的节点受电容重分配和回踢噪声的影响会产生波动，造成输出误码，所以本专利在比较器输出级加入了脉宽屏蔽信号产生电路和锁存电路阻止误码发生。
其中，多个比较器一端连接电阻网络中的一个节点，每个比较器连接的节点均不同，另一端连接同一个参考电压，可以实现高精度；检测点选择电路控制每个比较器与电阻网络中多个节点之间的多选一电路，通过选择比较器输入端连接电阻网络的节点从而改变检测电压；外部使能控制、检测点切换信号作为脉宽屏蔽信号产生电路的输入，其输出连接多个锁存电路，锁存电路与比较器数量相同；比较器的输出连接锁存电路，防止输出误码，实现抗干扰；锁存电路的输出为总电路的输出；滞回功能模块为比较器连接电阻网络的节点选择电路，原理同检测点选择电路，在比较器输出为高和低时选择不同节点。
如图2所示，核心电路相对于传统的减少了N-1个电阻串(N为检测点个数)，即减小了N-1路电阻功耗。
由于共用一个电阻网络，当开始使能时或电压检测点切换时，可调电阻网络中的节点受电容重分配和回踢噪声的影响会产生一个波动(一段时间后恢复)，造成输出误翻(一段时间后恢复)，所以加入了抗干扰电路，其由脉宽屏蔽信号产生电路和锁存电路组成，脉宽屏蔽信号产生电路如图3所示，锁存电路如图4所示，它们可以防止外界激励(S1、S2、S3)变化造成的输出误翻转。
附图说明
图1传统高精度4检测点的电压检测电路
图2本发明的4检测点的电阻网络和比较器的实例示意图
图3发明的脉宽屏蔽信号产生电路
图4锁存电路
图5本发明的一个采用2检测点的完整电压检测电路装置实例
具体实施方式
参考图2发明的4检测点的电阻网络和比较器的实例示意，用高方阻电路实现几十M欧姆的电阻网络以达到低静态功耗，并从中抽头连接到比较器的输入端，比较器的另一端输入连接参考电压；
参考图3发明的脉宽屏蔽信号产生电路，S1、S2和S3为外部激励如使能，关闭等控制信号，它们其中之一改变后异或门会产生一个小脉宽，这个小脉宽随后传输到或门输出控制一个带负载电容的电流源和电流沉开启与关闭，电流源的电流远远大于电流沉的电流，从而由t＝CV/I可知脉宽被放大到约为C(V-Vth)/Idown，其中C为负载电容，V为电源电压，Vth为后级电路翻转阈值；
参考图4的锁存电路，图3的输出连接到图4的EN，当EN为低时比较器正常输出，当EN为高时比较器输出锁存上一状态值；
参考图5发明的完整电压检测电路(2检测点)，加入检测点选择电路和滞回功能模块电路增加电压检测电路的灵活性。
上述实例为2个检测点、4检测点的实现示例，若要N个检测点，可以采用N个比较器，一个电阻网络，一个脉宽屏蔽信号产生电路、N个锁存电路、M个滞回功能电路和一个检测点选择电路实现。
综上，本发明通过以上技术方案和实施方式，实现了对传统高精度电压检测电路的改进，使其功耗更低，更适用于低功耗电源管理系统，同时本电路结构简单，可移植、实用性强。
Claims (3)
1.一种高精度低功耗抗干扰电压检测电路装置，其特征在于，包括m个比较器、一个电阻网络、一个脉宽屏蔽信号产生电路和m个锁存电路、m个滞回功能模块和一个检测点选择电路，其中，所述的m个比较器一端连接电阻网络中的一个节点，每个比较器连接的节点均不同，另一端连接同一个参考电压，可以实现高精度；检测点选择电路控制每个比较器与电阻网络中多个节点之间的多选一电路，通过选择比较器输入端连接电阻网络的节点从而改变检测电压；外部使能控制、检测点切换信号作为脉宽屏蔽信号产生电路的输入，其输出连接m个锁存电路；比较器的输出连接锁存电路，防止输出误码，实现抗干扰；锁存电路的输出为总电路的输出；滞回功能模块为比较器连接电阻网络的节点选择电路，原理同检测点选择电路，在比较器输出为高和低时选择不同节点。
2.根据权利要求1所述的高精度低功耗抗干扰电压检测电路装置，其特征在于，所述电阻网络使用高方阻电阻实现几十M欧姆的阻值，多个所述比较器连接到所述电阻网络从而达到低功耗目的。
3.根据权利要求1所述的高精度低功耗抗干扰电压检测电路装置，其特征在于，所述脉宽屏蔽信号产生电路首先检测激励变化产生一个ns量级的小脉宽，然后小脉宽经过放大处理产生一个可以覆盖误码时间的us量级的大脉宽从而控制所述锁存电路完成抗干扰。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202222622238.0U CN219016419U (zh) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 一种高精度低功耗抗干扰电压检测电路装置 |
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Publications (1)
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| CN219016419U true CN219016419U (zh) | 2023-05-12 |
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Family Applications (1)
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| CN202222622238.0U Active CN219016419U (zh) | 2022-09-30 | 2022-09-30 | 一种高精度低功耗抗干扰电压检测电路装置 |
Country Status (1)
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2022
- 2022-09-30 CN CN202222622238.0U patent/CN219016419U/zh active Active
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